JP7090165B2 - Atherectomy system - Google Patents
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Description
本開示は、医療機器、ならびに医療機器を製造および使用するための方法に関する。より具体的には、本開示は、電気モータを備えたものを含む、回転医療機器、方法、およびシステムに関する。 The present disclosure relates to medical devices, as well as methods for manufacturing and using medical devices. More specifically, the present disclosure relates to rotating medical devices, methods, and systems, including those equipped with electric motors.
多様な医療機器が、例えば、体腔に進入し、体腔内の流体および構造と相互作用する際に使用するなど、医療用に開発されてきた。これらのデバイスのいくつかは、ガイドワイヤ、カテーテル、ポンプ、モータ、制御部、フィルタ、グラインダ、針、バルブ、および送達装置、および/またはそのような装置を送達するために使用されるスシステムを含み得る。これらのデバイスは、さまざまな異なる製造方法のいずれか一つによって製造され、さまざまな方法のいずれか一つに従って使用できる。既知の医療機器および方法のうちの各々には特定の利点と欠点がある。 A variety of medical devices have been developed for medical use, for example, for use in entering the body cavity and interacting with fluids and structures within the body cavity. Some of these devices include guide wires, catheters, pumps, motors, controls, filters, grinders, needles, valves, and delivery devices, and / or systems used to deliver such devices. Can include. These devices are manufactured by any one of a variety of different manufacturing methods and can be used according to any one of the various methods. Each of the known medical devices and methods has certain advantages and disadvantages.
本開示は、医療装置およびシステムについて設計、材料、製造方法、および使用の代替案を提供する。第1の態様では、医療機器は、駆動シャフトと、駆動シャフトの第1の端部に結合された回転先端と、駆動シャフトの第2の端部に結合され、回転先端を回転させるように構成されたモータと、モータからの負荷出力を制御するように構成された制御部とを備えることができ、制御部は、モータの最初の回転後にモータからの最大負荷出力を設定するように構成され得る。 The present disclosure provides alternative designs, materials, manufacturing methods, and uses for medical devices and systems. In a first aspect, the medical device is configured to rotate a drive shaft, a rotary tip coupled to a first end of the drive shaft, and a second end of the drive shaft to rotate the rotary tip. The motor may be provided with a control unit configured to control the load output from the motor, the control unit configured to set the maximum load output from the motor after the first rotation of the motor. obtain.
付加または代替として、および第2の態様では、前記制御部は、前記モータの最初の回転後に前記モータからの負荷出力を決定し、決定された前記モータからの負荷出力に基づいて前記モータからの最大負荷出力を設定するように構成される。 As an addition or alternative, and in the second aspect, the control unit determines the load output from the motor after the first rotation of the motor and from the motor based on the determined load output from the motor. It is configured to set the maximum load output.
付加または代替として、および第3の態様では、前記制御部は、前記モータからの所定範囲の許容可能な負荷出力を有し、前記制御部は、前記モータからの前記決定された負荷出力に基づいて前記所定範囲の許容可能な負荷出力をシフトして前記モータからの最大負荷出力を設定する。 As an addition or alternative, and in a third aspect, the control unit has a predetermined range of acceptable load output from the motor, and the control unit is based on the determined load output from the motor. The allowable load output in the predetermined range is shifted to set the maximum load output from the motor.
付加または代替として、および第4の態様では、前記制御部は、前記モータからの最大負荷出力を、前記モータからの前記決定された負荷出力よりも大きい所定値である値に設定するように構成される。 As an addition or alternative, and in a fourth aspect, the control unit is configured to set the maximum load output from the motor to a predetermined value that is greater than the determined load output from the motor. Will be done.
付加または代替として、および第5の態様では、前記制御部は、決定された前記モータからの負荷出力を閾値と比較し、前記決定された前記モータからの負荷出力が前記閾値に達するか超える場合は、モータからの基準負荷出力を前記閾値に設定し、前記決定された前記モータからの負荷出力が前記閾値に達しない場合は、前記モータからの基準負荷出力を前記決定された前記モータからの負荷出力に設定し、前記モータからの基準負荷出力に基づいて、前記モータからの前記最大負荷出力を設定するように構成されている。 As an addition or alternative, and in a fifth aspect, the control unit compares the determined load output from the motor to a threshold and if the determined load output from the motor reaches or exceeds the threshold. Sets the reference load output from the motor to the threshold value, and if the determined load output from the motor does not reach the threshold value, sets the reference load output from the motor to the determined motor. The load output is set, and the maximum load output from the motor is set based on the reference load output from the motor.
付加または代替として、および第6の態様では、前記制御部が、前記モータからの基準負荷出力をゼロに設定し、前記モータからの前記基準負荷出力に基づいて前記モータからの前記最大負荷出力を設定するように構成されている。 As an addition or alternative, and in the sixth aspect, the control unit sets the reference load output from the motor to zero and sets the maximum load output from the motor based on the reference load output from the motor. It is configured to be set.
追加または代替として、および第7の態様では、前記制御部は、前記モータからの最大負荷出力をゼロより大きい所定のレベルに設定するように構成されている。
付加または代替として、および第8の態様では、前記制御部は、前記ボタンの作動時に前記モータからの前記基準負荷出力をゼロに設定するように構成されている。
As an addition or alternative, and in a seventh aspect, the control unit is configured to set the maximum load output from the motor to a predetermined level greater than zero.
As an addition or alternative, and in an eighth aspect, the control unit is configured to set the reference load output from the motor to zero when the button is activated.
付加または代替として、および第9の態様では、前記制御部は、前記モータの最初の回転後の所定のタイミングで、前記モータからの前記基準負荷出力をゼロに自動的に設定するように構成されている。 As an addition or alternative, and in a ninth aspect, the control unit is configured to automatically set the reference load output from the motor to zero at a predetermined timing after the first rotation of the motor. ing.
付加または代替として、および第10の態様では、前記医療機器はボタンをさらに含み、前記制御部は前記ボタンの作動時に前記モータからの前記最大負荷出力を設定するように構成されている。 As an addition or alternative, and in a tenth aspect, the medical device further comprises a button, the control unit being configured to set the maximum load output from the motor when the button is activated.
付加または代替として、および第11の態様では、前記制御部は、前記モータの最初の回転後の所定のタイミングで、前記モータからの前記最大負荷出力を自動的に設定するように構成されている。 As an addition or alternative, and in the eleventh aspect, the control unit is configured to automatically set the maximum load output from the motor at a predetermined timing after the first rotation of the motor. ..
付加または代替として、および第12の態様では、前記医療機器はボタンをさらに含み、前記制御部は、前記モータの最初の回転後にモータからの最大負荷出力を1回目に設定し、前記ボタンの作動に応答して前記モータの最初の回転後に前記モータからの最大負荷出力を2回目に設定するように構成されている。 As an addition or alternative, and in a twelfth aspect, the medical device further comprises a button, the control unit sets the maximum load output from the motor for the first time after the first rotation of the motor, and the button is activated. In response to, the maximum load output from the motor is set for the second time after the first rotation of the motor.
付加または代替として、および第13の態様では、医療機器を制御する方法は、前記医療機器のモータからの負荷出力を前記モータの始動後に決定することと、所定の負荷出力量と決定された前記モータからの負荷出力とに基づいて、前記モータからの最大負荷出力を設定することと、設定された前記モータからの最大負荷出力よりも小さい前記モータからの負荷出力を確立するように構成された前記モータの制御信号を決定することと、前記制御信号を出力して、前記モータからの負荷出力を、前記設定された前記モータからの最大負荷出力より低く維持することと、を備える。 As an addition or alternative, and in the thirteenth aspect, the method of controlling the medical device is to determine the load output from the motor of the medical device after the start of the motor and to determine the predetermined load output amount. It is configured to set the maximum load output from the motor based on the load output from the motor and to establish the load output from the motor that is less than the set maximum load output from the motor. It includes determining a control signal of the motor and outputting the control signal to keep the load output from the motor lower than the set maximum load output from the motor.
付加または代替として、および第14の態様では、前記方法は、前記決定された前記モータからの負荷出力を前記モータからの閾値基準負荷出力と比較すること、をさらに備え、前記決定された前記モータからの負荷出力が前記モータからの閾値基準負荷出力に達しないか超えない場合、前記モータからの最大負荷出力を、前記所定の負荷出力量および前記決定された前記モータからの負荷出力に基づく値に設定し、前記決定された前記モータからの負荷出力が前記モータからの閾値基準負荷出力に達するか超える場合、前記モータからの最大負荷出力を、前記所定の負荷出力量および前記モータからの閾値基準負荷出力に基づく値に設定する。 As an addition or alternative, and in a fourteenth aspect, the method further comprises comparing the determined load output from the motor with a threshold reference load output from the motor, said said motor. If the load output from the motor does not reach or exceed the threshold reference load output from the motor, the maximum load output from the motor is a value based on the predetermined load output amount and the determined load output from the motor. When the determined load output from the motor reaches or exceeds the threshold reference load output from the motor, the maximum load output from the motor is set to the predetermined load output amount and the threshold value from the motor. Set to a value based on the reference load output.
付加または代替として、および第15の態様では、前記方法は、前記決定された前記モータからの負荷出力に基づいて、モータからの基準負荷出力を設定することをさらに備え、前記設定された前記モータからの最大負荷出力は、前記所定の負荷出力量と、設定された前記モータからの基準負荷出力とに基づく。 As an addition or alternative, and in a fifteenth aspect, the method further comprises setting a reference load output from the motor based on the determined load output from the motor, the set motor. The maximum load output from is based on the predetermined load output amount and the set reference load output from the motor.
付加または代替として、および第16の態様では、前記決定された前記モータからの負荷出力が前記モータからの閾値基準負荷出力に達していないか超えていない場合、前記モータからの前記基準負荷出力がゼロに設定される。 As an additional or alternative, and in the sixteenth aspect, if the determined load output from the motor does not reach or exceed the threshold reference load output from the motor, the reference load output from the motor is Set to zero.
追加または代替として、および第17の態様では、医療機器の制御部は、処理部および処理部と通信するメモリを備えることができ、処理部は、医療機器のモータからの負荷出力を決定し、決定された前記モータからの負荷出力に基づいて前記モータからの最大負荷出力を設定し、設定された前記モータからの最大負荷出力をメモリに格納し、設定された前記モータの最大負荷出力より小さい前記モータからの負荷出力を達成するように構成されている制御信号を前記モータに出力する。 As an addition or alternative, and in the seventeenth aspect, the control unit of the medical device may include a processing unit and a memory that communicates with the processing unit, which determines the load output from the motor of the medical device. The maximum load output from the motor is set based on the determined load output from the motor, the set maximum load output from the motor is stored in the memory, and the maximum load output from the set motor is smaller than the set maximum load output. A control signal configured to achieve the load output from the motor is output to the motor.
付加または代替として、および第18の態様では、前記処理部は、前記決定された前記モータからの負荷出力を前記モータからの閾値基準負荷出力と比較するように構成されており、前記決定された前記モータからの負荷出力が前記モータからの閾値基準負荷出力に達しないか超えない場合、前記モータからの最大負荷出力を、前記所定の負荷出力量および前記決定された前記モータからの負荷出力に基づく値に設定し、前記決定された前記モータからの負荷出力が前記モータからの閾値基準負荷出力に達するか超える場合、前記モータからの最大負荷出力を、前記所定の負荷出力量および前記モータからの閾値基準負荷出力に基づく値に設定する。 As an addition or alternative, and in an eighteenth aspect, the processing unit is configured to compare the determined load output from the motor with the threshold reference load output from the motor, said said. When the load output from the motor does not reach or exceed the threshold reference load output from the motor, the maximum load output from the motor is the predetermined load output amount and the determined load output from the motor. When the value is set based on the value and the determined load output from the motor reaches or exceeds the threshold reference load output from the motor, the maximum load output from the motor is obtained from the predetermined load output amount and the motor. Set to a value based on the reference load output of.
追加または代替として、および第19の態様では、制御部は、風袋ボタンの作動に応答して、モータからの最大負荷出力を設定するように構成され得る。
付加または代替として、および第20の態様では、前記制御部は、前記モータの最初の回転後の所定のタイミングで、前記モータからの前記最大負荷出力を自動的に設定するように構成されている。
As an addition or alternative, and in the nineteenth aspect, the control unit may be configured to set the maximum load output from the motor in response to the activation of the tare button.
As an addition or alternative, and in a twentieth aspect, the control unit is configured to automatically set the maximum load output from the motor at a predetermined timing after the first rotation of the motor. ..
本開示は、様々な変更および代替形態が可能であるが、その詳細は図面においては例として示されており、詳細に説明される。しかしながら、本開示の態様を、本明細書で説明される特定の例示的な実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。むしろ、本開示の精神および範囲に含まれるすべての変更、均等物、および代替物を網羅することが企図される。 Various modifications and alternatives are possible in this disclosure, the details of which are shown as examples in the drawings and are described in detail. However, it should be understood that the embodiments of the present disclosure are not intended to be limited to the particular exemplary embodiments described herein. Rather, it is intended to cover all changes, equivalents, and alternatives contained within the spirit and scope of this disclosure.
本開示は、添付の図面に関連して、本開示の様々な例示的な実施形態の以下の説明を考慮して、より完全に理解され得る。
本開示は、様々な修正形態および代替形態が可能であるが、その詳細は、図面において例として示されており、詳細に説明される。しかしながら、本開示の態様を、本明細書で説明される特定の例示的な実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。むしろ、本開示の精神および範囲に含まれるすべての修正、均等物、および代替物を網羅することが企図される。 Various modifications and alternatives are possible in the present disclosure, the details of which are shown by way of illustration in the drawings and are described in detail. However, it should be understood that the embodiments of the present disclosure are not intended to be limited to the particular exemplary embodiments described herein. Rather, it is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives contained within the spirit and scope of this disclosure.
以下の定義された用語については、請求項または本明細書の他の場所で異なる定義が与えられていない限り、これらの定義が適用されるものとする。
本明細書では、すべての数値は、明示的に示されているかどうかにかかわらず、「約」という用語で修飾されていると想定されている。「約」という用語は、一般に、当業者が列挙された値と同等であると考える(例えば、同じ機能または結果を有する)数値の範囲を指す。多くの場合、「約」という用語には、最も近い有効数字に四捨五入された数値が含まれる場合がある。
The following defined terms shall apply, unless different definitions are given in the claims or elsewhere herein.
As used herein, all numbers are assumed to be modified by the term "about", whether explicitly stated or not. The term "about" generally refers to a range of numbers that one of ordinary skill in the art would consider equivalent to the listed values (eg, with the same function or result). In many cases, the term "about" may include a number rounded to the nearest significant digit.
終端値による数値範囲の列挙には、その範囲内のすべての数値が含まれる(例えば、1から5には、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、および5が含まれる)。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「a」、「an」、および「the」は、内容が明らかに他に指示しない限り、複数の指示対象を含む。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、用語「または」は、内容が明確に他のことを指示しない限り、「および/または」を含むその意味で一般に使用される。
The list of numerical ranges by termination value includes all numbers within that range (eg, 1 to 5 are 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, and). 5 is included).
As used herein and in the appended claims, the singular forms "a", "an", and "the" include a plurality of referents unless the content clearly dictates otherwise. As used herein and in the appended claims, the term "or" is commonly used in the sense to include "and / or" unless the content explicitly indicates otherwise.
本明細書における「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「他の実施形態」、および/または他の同様の用語への言及は、説明される実施形態が一つ以上の特定の特徴、構造、および/または特性を含み得ることを示すことに留意されたい。しかしながら、そのような列挙は、すべての実施形態が特定の特徴、構造、および/または特性を含むことを必ずしも意味するわけではない。さらに、特定の特徴、構造、および/または特性が一実施形態に関連して説明される場合、そのような特徴、構造、および/または特性は、明確に反対に記述されない限り、明示的に記載されているかどうかにかかわらず、他の実施形態に関連して使用されてもよいことを理解されたい。 References herein to "one embodiment," "some embodiments," "other embodiments," and / or other similar terms are specific to one or more embodiments described. Note that it may include features, structures, and / or properties. However, such enumeration does not necessarily mean that all embodiments contain specific features, structures, and / or properties. Further, where a particular feature, structure, and / or property is described in connection with an embodiment, such feature, structure, and / or property is explicitly described unless explicitly stated in the opposite direction. It should be understood that it may be used in connection with other embodiments, whether or not it has been used.
以下の詳細な説明は、図面を参照して異なる図面の同様の要素には同じ番号が付されているとして読まれるべきである。必ずしも縮尺通りではない図面は、例示的な実施形態を示しており、本発明の範囲を限定することを意図していない。 The detailed description below should be read with reference to the drawings as similar elements in different drawings are numbered the same. The drawings, which are not necessarily in scale, show exemplary embodiments and are not intended to limit the scope of the invention.
心血管疾患および末梢動脈疾患は、血管内腔の内壁にアテローム性物質が蓄積することにより発生し、アテローム性動脈硬化症として知られる状態を引き起こす。アテローム性および他の血管沈着物は血流を制限し、患者の心臓、患者の四肢の血管系(例えば、脚、腕、頭など)、患者の頸動脈、および/または患者の他の血管系の虚血を引き起こし得る。そのような虚血は、痛み、腫れ、治癒しない創傷、切断、脳卒中、心筋梗塞、および/または他の状態を引き起こし得る。 Cardiovascular and peripheral arterial disease result from the accumulation of atherosclerosis on the inner walls of the lumen of blood vessels, causing a condition known as atherosclerosis. Atherosclerotic and other vascular deposits restrict blood flow, the patient's heart, the patient's limb vasculature (eg, legs, arms, head, etc.), the patient's carotid artery, and / or the patient's other vasculature. Can cause ischemia. Such ischemia can cause pain, swelling, irreparable wounds, amputations, strokes, myocardial infarctions, and / or other conditions.
アテローム性沈着物は、広く変化する特性を有し、いくつかの沈着物は比較的柔らかく、他の沈着物は繊維性であり、および/または石灰化されている。後者の場合、沈着物はプラークと呼ばれることがある。アテローム性動脈硬化症は、加齢の結果として自然に発生するが、食事、高血圧、遺伝、血管損傷などの要因によって悪化することもある。アテローム性動脈硬化症は、薬物、バイパス手術、および血管内拡張またはアテローム性のまたは血管を閉塞する他の物質の除去に依存する様々なカテーテルベースのアプローチを含む様々な方法で治療され得る。アテレクトミーは、アテローム性動脈硬化症の治療に使用できるカテーテルを用いた治療法です。 Atherosclerotic deposits have widely variable properties, some deposits are relatively soft, others are fibrous and / or calcified. In the latter case, the deposits are sometimes called plaques. Atherosclerosis occurs spontaneously as a result of aging, but can be exacerbated by factors such as diet, hypertension, heredity, and vascular damage. Atherosclerosis can be treated in a variety of ways, including drugs, bypass surgery, and various catheter-based approaches that rely on the removal of intravascular dilation or atherosclerosis or other substances that occlude blood vessels. Atherectomy is a catheter-based treatment that can be used to treat atherosclerosis.
アテレクトミーは、プラークまたはその他の物質によって遮断された(例えば、閉塞によって遮断された)患者の血管系の一部を通る血流を回復するために行われる介入医療処置である。アテレクトミー処置では、駆動シャフトの端部にある装置を使用して、プラークやその他の物質に係合したり患者の血管(動脈や静脈など)からそれらの物質を除去(例えば、研磨、研磨、切断、剃りなど)したりする。いくつかの場合、駆動シャフトの端部にある装置は、研磨性であるか、同装置が回転してプラークまたは他の障害物と係合すると、血管壁または血管内の他の障害物からプラークを除去するように構成される。 Atherectomy is an interventional procedure performed to restore blood flow through a portion of the patient's vascular system that has been blocked by plaque or other substance (eg, blocked by obstruction). Atherectomy procedures use a device at the end of the drive shaft to engage with plaques and other substances and remove those substances from the patient's blood vessels (such as arteries and veins) (eg, polishing, polishing, cutting). , Shaving, etc.). In some cases, the device at the end of the drive shaft is either abrasive or when the device rotates and engages with plaque or other obstacles, plaque from the vessel wall or other obstacles within the vessel. Is configured to remove.
図1は、アテレクトミーシステム10を示す。アテレクトミーシステム10は、電気駆動、空気圧駆動、および/または一つ以上の他の適切な態様で駆動されてもよい。本明細書に図示および記載されたものに対する追加または代替の構成要素は、アテレクトミーシステム10の操作において利用され得る。
FIG. 1 shows an
アテレクトミーシステム10は、駆動アセンブリ12および制御ユニット14(例えば、制御部)を含み得る。図1では、制御ユニット14は、駆動アセンブリ12から分離しているように示されているが、制御ユニット14および駆動アセンブリ12の機能は単一の構成要素に組み込まれ得る。
The
駆動アセンブリ12は、他の要素の中でも、アドバンスアセンブリ16、駆動シャフト18(例えば、可撓性駆動シャフトまたは他の駆動シャフト)、回転デバイス20(例えば、回転先端または他の回転デバイス)、および第1の端部(例えば、近位端)、第2の端部(例えば、遠位端)、および駆動シャフト18を受け入れるための第1の端部から第2の端部まで延びるルーメンを有する長尺部材22を含み得る。いくつかの場合、長尺部材22は長尺の管状部材であってもよい。回転デバイス20は、回転したときに血管壁または血管内の他の障害物からプラークを研削、研磨、切断、シェーブ可能に構成されるように、粗いまたは鋭い表面を有してもよい。
The
アドバンスアセンブリ16は、アドバンスノブ23を含むことができ、アドバンスノブ23と連絡するモータ(例えば、電気モータ、空気圧モータ、または他の適切なモータ)、駆動シャフト18、および制御ユニット14をアドバンスアセンブリハウジング26内に収容することができる。アドバンスノブ23は、長手方向経路に沿って前進して、モータおよび回転デバイス20を長手方向に前進させるように構成され得る。モータは、溶接接続、クランプ接続、接着、ねじ接続、および/または高回転速度および高回転力に耐えるように構成された他の適切な接続を含むがこれらに限定されない適切な方法で駆動シャフト18に結合され得る。駆動シャフト18は、広範囲の速度にわたって(例えば、ゼロ(0)RPMから250,000RPM以上の速度で)回転し得るので、モータと駆動シャフト18との間の結合は、そのような回転速度および関連する力に耐えるように構成され得る。
The
駆動シャフト18は、一つまたは複数の様々な材料から形成することができる。例えば、駆動シャフト18は、鉄、ステンレス鋼、および/または他の適切な材料を含む、一つまたは複数の様々な材料から形成されてもよい。
The
駆動シャフト18は、患者の血管構造を横断するための適切な直径および/または長さを有し得る。いくつかの場合、駆動シャフト18は、約0.030センチメートル(cm)以下から約0.150cm以上の範囲の直径、および約10cm以下から約300cmの範囲の作業長を有することができる。一例では、駆動シャフト18は、約0.05715cmの直径および約50cmの長さを有し得る。代替的には、駆動シャフト18は、異なる適切な直径および/または異なる適切な長さを有し得る。
The
回転デバイス20は、駆動シャフト18および/または長尺部材22の遠位直径に等しいかまたはそれよりも大きい外周を有し得る。代替的または付加的に、回転デバイス20は、駆動シャフト18および/または長尺部材22の直径よりも小さい外周を有し得る。回転デバイス20は、両方の回転方向に等しく十分に貫通するように対称設計を有することができるが、これは必須ではなく、回転デバイス20は、一方向のみに貫通するように構成されてもよい。駆動シャフト18の直径は、長尺部材22のルーメンの寸法および/または一つ以上の他の要因に依存し得る。
The
回転デバイス20は、駆動シャフト18に結合されていてもよい。駆動シャフト18が第1の端部(例えば、近位端)および第2の端部(例えば、遠位端)を有する場合、回転デバイス20は、第2の端部またはその近くで駆動シャフト18に結合され得る。いくつかの場合、回転デバイス20は、駆動シャフト18の第2の端部の末端に、またはその近傍に配置されてもよい。
The
回転デバイス20は、いずれの態様で駆動シャフト18に結合されていてもよい。例えば、回転デバイス20は、接着、ねじ接続、溶接接続、クランプ接続、および/または高回転速度および高回転力に耐えるように構成された他の適切な接続で駆動シャフト18に結合され得る。駆動シャフト18とモータとの間の接続に関して上述したのと同様に、駆動シャフト18および/または回転デバイス20は、ゼロ(0)RPMと250,000RPM以上の間の速度で回転し得るので、駆動シャフト18および回転デバイス20は、そのような回転速度および関連する力に耐えるように構成され得る。
The
駆動アセンブリ12および制御ユニット14は、通信していてもよく、同じハウジングに配置されてもよく、同じハウジングを有していてもよく、および/または別個のハウジング(例えば、アドバンスアセンブリハウジング26および制御ユニットハウジング28または他のハウジング)に配置されていても別個のハウジングを有していてもよい。同じハウジング内であろうと別個のハウジング内であろうと、駆動アセンブリ12および制御ユニット14は、有線接続(例えば、電気コネクタ24の一つ以上のワイヤを介する)および/または無線接続を介して通信し得る。ワイヤレス接続は、携帯電話通信、ZigBee(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、WiFi(登録商標)、IrDA、専用短距離通信(DSRC)、EnOcean(登録商標)、および/またはその他の適切な一般的または独自のワイヤレスプロトコルを含むがこれらに限定されない所望の一つ以上の通信プロトコルを介して行われる。
The
いくつかの場合、駆動アセンブリ12は、駆動アセンブリ12のモータの動作を実行および制御するように構成された一つまたは複数の制御ボタンを含み得る。一例では、駆動アセンブリは、モータからの最大負荷出力の設定または確立を開始するように構成されたボタン27を含み得る。図1に示されるように、ボタン27は、アドバンスアセンブリ16のハウジング26上に配置され得るが、ボタン27は、必要に応じて、モータの動作を制御するように構成される電子部品と通信する一つ以上の他の場所に配置され得る。ボタン27は、物理的なボタンおよび/またはタッチ感知面を介して選択することができる仮想的なボタンとすることができる。駆動アセンブリ12は、ボタン27に加えて、またはボタン27の代替として、一つ以上のボタンまたは他の選択可能な構成要素を含み得る。
In some cases, the
必ずしも図1には示されていないが、駆動アセンブリ12は、一つ以上の動作特徴を含み、および/または収容し得る。例えば、とりわけ、駆動アセンブリ12は、モータ、制御ボタン、回転デバイス20を前進させるように構成された制御ノブ、ゴム足(rubber feet)、制御電子機器、駆動回路などを含み得る。
Although not necessarily shown in FIG. 1, the
(例えば、図1に示されるように)駆動アセンブリ12から分離され得るか、または駆動アセンブリ12に含まれ得る制御ユニット14は、いくつかの特徴を含み得る。例えば、図1に示されるように、制御ユニット14は、ディスプレイ30および制御ノブ32(例えば、モータ速度(例えば、RPMまたは他の速度)調整ノブまたは他の制御ノブ)を含み得る。付加的または代替的に、制御ユニット14は、モータを制御するための一つ以上の他の特徴および/または処理部、メモリ、入力/出力デバイス、スピーカー、ボリュームコントロールボタン、オン/オフ電源スイッチ、モータ起動スイッチ、タイマ、時計、および/またはその他の機能を含むがこれらに限定されない駆動アセンブリ12の他の特徴(例えば、モータの一つ以上のモータ状態)を含み得る。
The
いくつかの場合において、制御ユニット14は、アテレクトミーシステム10の動作を制御するための一つ以上のモータ負荷出力制御機構を含み得る。制御ユニット14に含まれ得るモータ負荷出力制御機構の一例では、制御ユニット14は、モータの初期起動(例えば、最初の回転)の後に決定されるモータの負荷出力に基づいて、モータからの最大負荷出力を設定および/または調整するように構成された機構を含み得る。付加的または代替的に、制御ユニット14は、アテレクトミーシステム10の動作を制御し、患者へのリスクを軽減するための他の制御および/または安全機構を含み得る。
In some cases, the
図2は、アテレクトミーシステム10のブロック図を示す。アテレクトミーシステム10は、駆動回路36(選択的に含まれる)、駆動回路36と通信するモータ37(例えば、電気モータ、タービン、または他の適切な駆動機構)、モータパラメータ(例えば、駆動電流、駆動電圧、モータ位置など)を感知するためのセンサ(例えば、第1のセンサ44、第2のセンサ46、および/または他の適切なセンサ)、および駆動シャフト18を介してモータ37と連続する回転デバイス20を含み得る。駆動シャフト18にトルクが蓄積される可能性があるため、駆動シャフト18は、図2および図3においてばねとして示されている。
FIG. 2 shows a block diagram of the
駆動回路36がアテレクトミーシステム10に含まれる場合、駆動回路36は、駆動アセンブリ12のアドバンスアセンブリハウジング26内の基板または他の構成要素に搭載され得、制御ユニット14と電気的に通信し得る。駆動回路36は、マイクロプロセッサおよび/またはマイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(「ASIC」)、および/または特定用途向け標準製品(36「ASSP」)を含むことができるが、必ずしも含む必要はない。いくつかの場合において、駆動回路36は(少なくとも部分的に)制御ユニット14に組み込まれてもよいが、これは必須ではない。
When the
上述のように、アテレクトミーシステム10は、駆動アセンブリ12の動作の制御を容易にするように構成された一つまたは複数の特徴を含み得る。図2に示されるように、アテレクトミーシステム10は、とりわけ(例えば、制御ユニット14または駆動アセンブリ12に)、ボタン27、処理部38(例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなど)、メモリ40、ディスプレイ30、入力/出力ポート42、および/または駆動アセンブリ12の動作を制御するための一つ以上の他の適切な構成要素を含み得る。
As mentioned above, the
処理部38は、メモリ40に動作可能に結合され得る。メモリ40は、制御アルゴリズム、設定点、計画、制御計画、時間、例えば、速度制限、RPM制限、トルク制限、電流制限、電圧制限などの診断制限などの任意の所望の情報を格納するために使用され得る。処理部38は、メモリ40に格納された情報にアクセスして、アテレクトミーシステム10の操作を容易にするように構成され得る。メモリ40は、RAM、ROM、EPROM、フラッシュメモリ、ハードドライブなどを含むがこれらに限定されない一つまたは複数の適切な種類の記憶装置のいずれかを含むことができる。いくつかの場合において、処理部38は、メモリ40に情報を格納することができ、その後、格納された情報をメモリ40から取得して、アテレクトミー装置の動作を実行および/または分析することができる。さらに、処理部38および/またはメモリ40は、タイマ(図示せず)を含み得、および/またはタイマと通信し得る。
The
入力/出力ポート42は、アテレクトミーシステム10の一つ以上の構成要素から入力を受け取るように構成され得る。一例では、入力/出力ポート42は、ボタン27、駆動回路36、第1のセンサ44、第2のセンサ46、および/またはアテレクトミーシステム10の一つまたは複数の他の構成要素から入力を受け取り、および/またはこれらに対して出力を提供することができる。
The input /
図3は、モータ37と結合されたアテレクトミーシステム10の制御ソフトウェアおよび回路の概略ブロック図を示し、モータ37は、駆動シャフト18および回転デバイス20に動作可能に取り付けられている。制御ソフトウェアおよび回路は、とりわけ、駆動回路36(含まれる場合)、制御計画要素48、モータ状態推定部50(例えば、モータ状態オブザーバーまたは他のモータ状態推定部)、および制御部52(例えば、フィードバックコントローラ、閉ループコントローラ、および/または比例積分微分(PID)コントローラやその他のコントローラなどのフィードバックレギュレーター)を含み得る。制御計画要素48、モータ状態推定部50、および制御部52は、図3では別個の構成要素として示されているが、制御計画要素48、モータ状態推定部50、および制御部52のうちの一つ以上は、単一の制御部または処理部、あるいは、開示された制御計画要素48、モータ状態推定部50、および制御部52の機能を実行するように構成され得る複数の制御部または処理部において実装され得る。必ずしも必要ではないが、制御計画要素48、モータ状態推定部50、制御部52、駆動回路36、および/またはアテレクトミーシステム10の他の電子処理コンポーネントのうちの一つまたは複数は、処理部38、メモリ40、および/または入力/出力ポート42に実装され得る(例えば、処理部38、メモリ40、および/または入力/出力ポート42は制御計画要素48、モータ状態推定部50、制御部52、駆動回路36、および/またはアテレクトミーシステム10の他の電子処理構成要素の動作を実行する)。
FIG. 3 shows a schematic block diagram of the control software and circuit of the
制御計画要素48は、モータ状態をモータ入力またはモータ状態の設定点(例えば、基準値)に関連付ける制御計画を含み得る。すなわち、モータ状態のあらゆる考え得る値について、制御計画は、関連する基準値(例えば、モータ入力またはモータ状態の設定点)を有し得る。例示的なモータ状態は、これらに限定されないが、モータ速度、モータ位置、モータトルク、モータ駆動電流、モータ駆動電圧、モータ駆動電力、および/または他のモータ状態を含み得る。例示的な制御計画は、トルクに対する速度、電流に対する速度、電圧に対する速度、を関連付けることができ、および/または一つまたは複数の他のモータ状態を基準モータ状態に関連付けることができる。例えば、速度をトルクに関連付ける制御計画を利用する制御システムは、速度入力を(例えば、モータ状態推定部50またはアテレクトミーシステム10の他の構成要素から)受け取り、制御信号が基づくであろう基準トルク(例えば、制御部52またはアテレクトミーシステム10の他の構成要素の使用のために)を提供する。制御計画要素48は制御信号を決定するために利用され得るが、制御部52は、モータ状態推定部50からのフィードバックおよび/または他のフィードバック情報に基づく一つ以上の既知の制御技術を利用する制御計画要素48を使用せずに制御信号を決定し得ることが企図される。
The
いくつかの場合において、制御計画要素48の制御計画は、メモリ40および/または他のメモリに保存され、処理部38によってアクセスまたは他の方法で利用されて、入力(例えば、入力モータ状態、速度など)に基づき基準値を決定する。制御計画要素48は、必須ではないが、メモリ40であり得るかまたはメモリ40を含み得る。
In some cases, the control plan of
制御計画は、アテレクトミー装置の動作前に予め決定され得(例えば、較正中に、または製造業者によって事前設定されて)、メモリ40または他のメモリに保存され得る。いくつかの場合において、ユーザは、制御計画を調整または変更し、それをメモリ40または他のメモリに保存して、所定のまたはオフライン制御計画を確立することができる場合がある。制御計画は、駆動アセンブリ12の動作中にリアルタイムで変更されない場合、予め定められているかまたはオフラインであると見なされ得る。
The control plan may be pre-determined prior to the operation of the atherectomy device (eg, during calibration or preset by the manufacturer) and may be stored in
いくつかの場合、制御計画要素48は、患者の血管内の閉塞を通過させるための、モータ37からの所定の範囲の負荷出力を含み得る。負荷出力の所定の範囲は、一つ以上の要因に基づくモータ37からの最大負荷出力を含み得る。例えば、最大負荷出力は、外部負荷が駆動シャフト18、回転デバイス20、および/または長尺部材22に作用していないときの、回転デバイス20への予想される負荷伝達のレベルに基づくことができる。外部負荷は、患者の血管の閉塞に係合しており、長尺部材22において曲がっており、駆動シャフト18において曲がっている、回転デバイス20によって生じ得、および/または処置(例えば、アテローム切除術処置または他の適切な処置)中の駆動シャフト18、回転デバイス20、および/または長尺部材22に作用する他の負荷によって生じ得る。以下でより詳細に論じられるように、制御部52は、駆動シャフト18、回転デバイス20、および/または長尺部材22に作用する一つまたは複数の外部負荷に応じてモータからの負荷出力の所定範囲の少なくとも一部を調節する(例えば、一つ以上の他の適切な方法でシフトまたは調節する)ように構成され得る。いくつかの場合、制御部52は、モータ37から出力された調整済みの所定範囲の負荷出力をメモリ40に格納することができる。
In some cases, the
モータ状態推定部50は、モータパラメータ(例えば、感知されたモータパラメータは測定されたモータ状態であり得る)を感知するセンサから受信した入力に基づいて、モータ37の一つ以上の状態を推定するように構成され得る。モータパラメータの例は、駆動電流、駆動電圧、入力電力、モータ位置などを含む。一例では、第1のセンサ44は、モータ37への入力電流を感知し、モータ駆動電流または他の電気入力の値を示す信号をモータ状態推定部50に提供することができる。付加的または代替的に、第2のセンサ46は、モータ37の位置を感知し、モータ37の位置値を示す信号をモータ状態推定部50に提供してもよい。いくつかの場合において、モータの位置を感知するように構成されたセンサは、ホール効果センサであってもよいが、他の位置センサが付加的または代替的に利用されてもよい。センサ44、46は、電流およびモータ位置を感知するものとして開示されているが、これらのセンサは、付加的または代替的な他のパラメータを感知するように構成でき、および/または類似または異なるモータパラメータを感知する他のセンサがアテレクトミーシステム10に含まれ得る。
The motor
モータ状態推定部50に提供されるモータパラメータの感知された値に基づいて、モータ状態推定部50は、一つ以上のモータ状態を計算(例えば、推定)することができる。一例では、モータ位置を示す受信値、位置値のタイミング、ならびにモータ位置および時間の既知の関係に基づいて、モータ状態推定部50は、モータ37の速度(例えば、RPMまたは他の速度パラメータ)を計算または決定(例えば、推定)することができる。別の例では、モータ位置を示す受信値、駆動電流または他の電気入力を示す受信値、およびモータ位置とモータへの電気入力の既知の関係に基づいて、モータ状態推定部50はモータ37のトルク(例えば、負荷出力)を計算または決定(例えば推定)する。付加的または代替的に、他のモータ状態は、モータ状態推定部50によって決定されてもよい。
The motor
制御部52または他の制御部は、駆動回路36(含まれる場合)および/またはモータ37に制御信号を提供するように構成され得る。いくつかの場合、制御部52または他の制御部は、制御計画要素48からのモータパラメータおよびモータ状態推定部50からの計算または決定されたモータ状態の電流値に基づく制御値を受け取ることができる。一例では、制御計画要素から受信した制御値は、制御負荷出力であり、負荷出力の所定の範囲内であり得る。制御値を計算または決定された値と比較することに基づいて、制御部52または他の制御部は、モータ37の動作を維持または調整するための制御信号を決定することができる。いくつかの場合において、制御値と計算値または決定値との間に大きなデルタが発生すると、または閾値に到達すると、制御部52はモータ37を能動的に制動するべく(例えば、モータ37に供給される電流の方向またはモータ37のトルクの方向を逆にする)、信号を駆動回路36および/またはモータ37に送信することができる。いくつかのお場合において、モータは回転が停止するまで能動的に制動され得る。測定、決定、または計算されたパラメータのリアルタイム値と比較されるパラメータの制御値に基づいてモータ制御信号を決定するように構成された、制御部52に加えてまたはそれ以外の制御部を利用することができる。代替的または付加的に、制御部52または他の制御部は、一つまたは複数の他の適切な方法でモータの制御信号を決定して、モータからの負荷出力の所定の範囲内にモータの負荷出力を維持することができる。
The
第1のセンサ44、第2のセンサ46、および/または他のセンサからのフィードバックに沿って、制御計画要素48、モータ状態推定部50、および制御部52または機能的に同様の構成を有する他のシステムは、センサ(例えば、第1のセンサ44および第2のセンサ46)からのフィードバックおよび制御計画要素48の制御計画に基づいて、モータ37および回転デバイス20の閉ループ制御を容易にし得る。モータ37および回転デバイス20のこの閉ループ制御は、モータからの負荷出力の所定の範囲内にモータからの負荷出力を維持することを容易にすることができ、モータからの負荷出力の所定の範囲は、回転デバイス20での適切な負荷出力が患者を傷つけることなく閉塞を通過することを容易にする安全限界まで上昇することを可能にするように構成される。
A
いくつかの場合において、制御部52または他の制御部は、モータの始動時および/またはモータ37の最初の回転後(例えば、始動時のモータ37の最初の動作)のモータからの最初の推定値または決定されたモータからの負荷出力に基づいて、モータ37からの所定の負荷出力の範囲を調整するように構成され得る。例えば、モータ37の最初の起動後または最初の回転後の所定の時間に、および/またはボタン27の選択に応答して、制御部52または他の制御部は、モータ37からの負荷出力(例えば、モータ37からの最初の負荷出力または他の負荷出力)を決定するとともに、決定されたモータ37からの最初の負荷出力に基づいて、モータからの基準負荷出力を設定する。次に、モータ37からの基準負荷出力に基づいて、モータ37および回転デバイス20、および/またはモータ37と回転デバイス20との間に作用する外部負荷を考慮するために、制御部52または他の制御部はモータ37からの所定の負荷出力の範囲を調整(例えば、シフト、拡大、または減少)してもよい。いくつかの場合において、モータ37からの所定の負荷出力の範囲の終点をシフト、モータ37からの所定の負荷出力の範囲を拡大、および/またはモータ37からの所定の負荷出力の範囲をシフトすることは、モータ37からの基準負荷出力に基づいてモータ37からの最大負荷出力を設定または調整することを含み得る。
In some cases, the
図4および5は、ガイドワイヤ25上に延びるアテレクトミーシステム10の構成要素(例えば、駆動シャフト18、回転デバイス20、長尺部材22、およびモータ37)を示しており、図4は、直線構成の構成要素を示し、図5は、曲がった構成の構成要素を示している。図5は、患者の血管を通る曲がりくねった経路を表すことができ、これは、回転デバイス20および/または駆動シャフト18が患者の血管の閉塞に隣接する位置に送達されたときに起こり得る。
4 and 5 show the components of the
図4に示すアテレクトミーシステム10の構成要素が回転される場合、構成要素の曲げに起因して構成要素に作用する外部負荷は、図5に示されるアテレクトミーシステム10の構成要素に作用する外部負荷に対して、比較的小さいであろう。このように、モータ37からの負荷出力の所定の範囲は、アテレクトミーシステム10の構成要素が図4に示されるものと同様の構成にあるときに決定され得る(例えば、処置においてアテレクトミーシステム10を使用する前に決定される)。モータ37からの負荷出力の所定の範囲におけるモータ37からの負荷出力の最大負荷出力は、患者の回転デバイス20でトルク(例えば、出力負荷)の「安全限界」をもたらすように構成され得る。
When the component of the
図5に示すように、アテレクトミーシステム10の構成要素は、一つ以上の曲部または湾曲部(例えば、他の曲部のうちの第1の曲部54および第2の曲部56)を有し得る。このような曲がりは、患者の血管系の曲がりくねった経路を通過するとき、および/または他の適切な状況で発生する可能性がある。図5に示すアテレクトミーシステム10の構成要素が回転される場合、構成要素の曲部54,56に起因して構成要素に作用する外部負荷(例えば、ドラッグおよび/またはトルク付加)、および/または構成要素の他の曲がり(例えば、患者の血管系の曲がりくねったまたは曲がった経路による)は顕著であり回転デバイス20に対するモータ37の負荷出力に影響を及ぼし得る。図4の構成要素に作用する外部負荷と比較する場合の図5の構成要素に作用する外部負荷を考慮すべく、上述され且つ以下でより詳細に説明する基準負荷出力が決定され、モータ37からの負荷出力の所定の範囲を調整することにより追加の外部負荷を考慮するために使用され、閉塞を通過させるために適切な負荷出力を確実に回転デバイス20に提供できるようにすることができる。基準負荷出力に基づいてモータ37からの負荷出力の所定の範囲を調整することは、患者の回転デバイス20におけるトルク(例えば、出力負荷)の「安全限界」を超えることなく許容可能であり得る。これは、モータ37と回転デバイス20との間のアテレクトミーシステム10の構成要素に作用する外部負荷は、回転デバイス20で供給される負荷出力を制限して、回転デバイス20での負荷出力を「安全限界」未満に維持することができるからである。
As shown in FIG. 5, the components of the
図6および7は、アテレクトミーシステム10の構成要素が(例えば、図4に示されるように)湾曲部または曲部のないほぼ直線構成であるとき、およびアテレクトミーシステム10の構成要素が(例えば、図5に示されるように)湾曲または屈曲した構成にあるときに必要となるモータ37からの負荷出力の範囲を記載するグラフを示す。図6および7は、アテレクトミーシステム10の構成要素が図4に示されるように構成されるときに閉塞を通過するために安全に使用され得るモータ37からの負荷出力の範囲Aを示す。ここで、範囲Aの下限は基準負荷出力と見なすことができ、範囲Aの上限は回転デバイス20でのトルクの「安全限界」をもたらすことができる最大負荷出力と見なすことができる。図6および7に示される範囲Bは、アテレクトミーシステム10の構成要素が図5に示されるように構成されるときに閉塞を通過するために要求され得るモータ37からの負荷出力の範囲を示す。
6 and 7 show when the component of the
モータ37からの負荷出力は、一つ以上のリアルタイムのモータパラメータで測定されてもよい。リアルタイムのモータパラメータの例には、これに限定されないが、モータ速度(例えば回転数(RPM))、モータトルク、駆動電流、駆動電圧、駆動電力等が含まれる。
The load output from the
図6および図7では範囲Aおよび範囲Bはゼロ(0)の負荷出力から延びていないが、範囲Aおよび/または範囲Bは(例えば、基準負荷出力がゼロ(0)に設定され得るとき、および/または他の適切な状況において)最小負荷出力ゼロ(0)を有し得ることが企図される。さらに、図6および7は、範囲Bに到達するための範囲Aのシフト(例えば、最小負荷出力および最大負荷出力の両方のシフトまたは調整)を示すが、範囲Aの最小負荷出力または範囲Aの最大負荷出力のうちの一つのみが範囲Bに到達するように調整され得ることが企図される。 In FIGS. 6 and 7, range A and range B do not extend from the zero (0) load output, but range A and / or range B (eg, when the reference load output can be set to zero (0)). It is contemplated that it may have a minimum load output of zero (0) (and / or in other suitable circumstances). Further, FIGS. 6 and 7 show a shift of range A to reach range B (eg, shift or adjustment of both minimum load output and maximum load output), but of range A minimum load output or range A. It is contemplated that only one of the maximum load outputs can be adjusted to reach range B.
図6は、範囲Aおよび範囲Bを示し、ここで、範囲Aは、閉塞を通過するためのモータ37からの考え得る負荷出力の予め定められた固定範囲(例えば、範囲Aは、駆動シャフト18が図4に示す構成および/または他の適切な構成にある間に予め定められ得る)である。範囲Bは、駆動シャフト18および回転デバイス20が患者の血管系に挿入されるときに駆動シャフト18および回転デバイス20に作用する外力により駆動シャフト18および回転デバイス20を適切な方法で閉塞を通過させるために必要なモータからの負荷出力の範囲である。図6に示すように、モータ37からの負荷出力の所定の範囲Aがモータ37からの負荷出力の固定範囲である場合、アテレクトミーシステム10の制御システムおよびモータ37は、モータ37からの負荷出力の最大量(例えば、線58で表される)が範囲Bの最大負荷出力(例えば、範囲Bの線60によって表されるように、閉塞が所望の方法で通過可能であることを確実にするために必要なモータ37からの最大負荷出力)より低い固定値に設定されるため、所望の方法で閉塞を通過する回転デバイス20に適切なモータからの負荷出力を提供できない場合がある。例えば、範囲Aと範囲Bは重複する可能性があるが、範囲Aはモータ37からの考えられ得る固定された負荷出力であり、範囲Aの最大値は範囲Bの最大値を下回っている(例えば、線58と線60の差61を参照)ため、ユーザー(例えば、医師または他のユーザー)が停止することなくまたは所望の時間範囲内で標的閉塞を通過するためにアテレクトミーシステム10を使用することができないかもしれないときは、回転デバイス10での負荷出力が閉塞を通過するには不十分である場合があり、その結果、患者の負傷のリスクが高まる。
FIG. 6 shows range A and range B, where range A is a predetermined fixed range of possible load outputs from the
図7は、範囲Aおよび範囲Bを示し、モータ37からの考えられ得る負荷出力の範囲は可変である。図7に示されるように、モータ37からの考え得る負荷出力の範囲が可変である場合、アテレクトミーシステム10の制御システムおよびモータ37は、曲がり、湾曲、および/または要因による外力がアテレクトミーシステム10の構成要素に作用しているとき、閉塞が所望の方法で通過可能であることを確実にするために適切なモータ37からの負荷出力を提供することができる(例えば、(範囲Bの必要性を満たすために図6の線58に対して調整されている)モータ37からの最大負荷出力を表す線58および同じ値を有する線60によって表される)。いくつかの場合において、範囲Aの最大負荷出力と範囲Bの最大負荷出力との間の差62は、以下により詳細に議論されるように、基準負荷出力に基づき得る。
FIG. 7 shows a range A and a range B, and the range of possible load outputs from the
図8は、アテレクトミーシステム(例えば、アテレクトミーシステム10または他の適切なアテレクトミーシステム)を操作および/または制御する方法100を示す。いくつかの場合において、アテレクトミーシステムを操作および/または制御する方法100は、アテレクトミーシステムの回転デバイス(例えば、回転デバイス20または他の適切な回転デバイス)および駆動シャフト(例えば、駆動シャフト18または他の適切な駆動シャフト)が、閉塞に隣接する血管内の位置まで患者の血管系に挿入されるアテレクトミー手順に組み込まれ得る。患者の血管系の曲がりくねった性質のためにアテレクトミーシステムに作用する外部負荷を考慮するために、方法100は、閉塞を横切るために回転デバイスに適切な負荷が提供されることを確実にすべく、アテレクトミーシステムのモータ(例えば、モータ37または他の適切なモータ)の負荷出力を調整するために実行され得る。
FIG. 8 shows a
方法100は、モータの回転を開始すること102を含み得る。いくつかの場合において、アテレクトミーシステムの駆動シャフトおよび回転デバイスは、モータをオフモードで、または駆動シャフト18および/または回転デバイスの回転をモータで引き起こさずに、患者の血管系を通して閉塞に隣接する位置に送達され得る。したがって、回転デバイスが閉塞に隣接する場所に到達すると、モータはオンモード(例えば、ユーザまたは他の制御作動に応じた始動)に入り、モータは最初に回転する。
モータが始動し、および/または最初に回転すると、モータからの負荷出力(例えば、初期負荷出力)が決定され得る104。いくつかの場合において、アテレクトミーシステムの回転デバイスが閉塞に隣接しているがまだ係合していない場合、モータからの負荷出力は、センサ(例えば、センサ44、46および/または他の適切なセンサ)からのフィードバックに基づいて決定される。モータからのそのような決定された負荷出力は、基準負荷出力として設定され、メモリ(例えば、メモリ40または他の適切なメモリ)に保存され得る。いくつかの場合において、決定されたモータからの負荷出力を、モータからの予想負荷出力および/または閾値負荷出力と比較して、基準負荷出力を決定することができるが、これは必須ではない。
When the motor is started and / or rotated for the first time, the load output from the motor (eg, the initial load output) can be determined 104. In some cases, if the rotating device of the atelectomy system is adjacent to the blockage but not yet engaged, the load output from the motor will be a sensor (eg,
モータが始動し、および/または最初に回転すると、モータからの最大負荷出力の値が決定され得る106。いくつかの場合において、アテレクトミーシステムの制御システムは、モータからの最大負荷出力の値を、決定されたモータからの負荷出力に基づく値に設定することができる。モータからの最大負荷出力の値は、これらに限定されないが、モータからの所定範囲の負荷出力をシフトすること、モータからの負荷出力の所定範囲の上限を調整すること、モータからの負荷出力の所定範囲の下限を調整すること、および/または一つ以上の他の方法でのモータの最大負荷出力を設定することを含む一つ以上の方法で設定される。一旦設定されると、モータの最大負荷出力の値は、処理部(例えば、処理部38または他の適切な処理部)によるアクセスおよび/または他の目的のためのメモリに保存され得る。
When the motor is started and / or rotated for the first time, the value of the maximum load output from the motor can be determined 106. In some cases, the control system of the atherectomy system can set the value of the maximum load output from the motor to a value based on the determined load output from the motor. The value of the maximum load output from the motor is not limited to these, but shifting the load output in the predetermined range from the motor, adjusting the upper limit of the predetermined range of the load output from the motor, and the load output from the motor. It is set in one or more ways, including adjusting the lower bound of a predetermined range and / or setting the maximum load output of the motor in one or more other ways. Once set, the value of the motor's maximum load output may be stored in memory for access and / or other purposes by the processing unit (eg, processing
いくつかの場合において、モータからの最大負荷出力は、モータの基準負荷出力の関数であるか、またはそれに基づくことができる。そのような場合、モータからの決定された負荷出力は、モータの基準出力負荷、またはモータの決定された負荷出力に基づく関数の値であり得る。 In some cases, the maximum load output from the motor can be a function of or based on the reference load output of the motor. In such cases, the determined load output from the motor can be the reference output load of the motor, or the value of a function based on the determined load output of the motor.
所定範囲の負荷出力をシフトすることによって、モータからの最大負荷出力をモータからの基準負荷出力に基づく値に設定するとき、所定範囲の負荷出力を様々な方法で効果的にシフトすることができる。一例では、所定の最小負荷出力、所定の最大負荷出力、および/または所定の範囲の負荷出力の最小負荷出力と最大負荷出力との間の所定の値は、モータからの基準負荷の値に基づいてシフトされ得る。一つの場合では、モータからの基準負荷出力がXで、負荷出力の所定の範囲がY(例えば、モータからの所定の最小負荷出力)とZ(例えば、モータ)との間である場合、基準負荷出力を考慮して調整された負荷出力の所定範囲は、Y+f(X)とZ+f(X)との値の間の範囲とすることができる。いくつかの場合においてf(X)がXと等しいがこれは必須ではない。値YおよびZは、Y+f(X)およびZ+f(X)の各々がモータからの基準負荷出力よりも大きい所定の値であるような所定の値であり得る。代替または付加的に、所定の範囲の負荷出力の最小値および所定の範囲の負荷出力の最大値のうちの一方のみが調整されてもよい。 By shifting the load output in a predetermined range, when the maximum load output from the motor is set to a value based on the reference load output from the motor, the load output in the predetermined range can be effectively shifted in various ways. .. In one example, a given value between a given minimum load output, a given maximum load output, and / or a given range of load outputs between the given minimum load output and the given maximum load output is based on the value of the reference load from the motor. Can be shifted. In one case, the reference load output from the motor is X and the predetermined range of load output is between Y (eg, the predetermined minimum load output from the motor) and Z (eg, the motor). The predetermined range of the load output adjusted in consideration of the load output can be a range between the values of Y + f (X) and Z + f (X). In some cases f (X) is equal to X, but this is not required. The values Y and Z can be predetermined values such that each of Y + f (X) and Z + f (X) is a predetermined value larger than the reference load output from the motor. Alternatively or additionally, only one of the minimum value of the load output in the predetermined range and the maximum value of the load output in the predetermined range may be adjusted.
別の例では、モータからの負荷出力の所定の範囲がモータからの基準負荷出力の関数である場合、風袋関数(Tare Function)が実行され、モータからの基準負荷出力がゼロ(0)に再設定される。風袋関数が実行されると、アテレクトミーシステムの制御システムは、モータからの基準負荷出力に関係なく、同じ所定の範囲のモータからの負荷出力を使用し、代わりに、決定されたモータからの負荷出力および/またはモータからの基準負荷出力に基づいて制御信号値および/または他の値を調整する。風袋関数を使用してモータからの最大負荷出力を設定する場合、モータからの最大負荷出力はゼロ(0)より大きい所定の値またはその他の値になる場合がある。 In another example, if a given range of load output from the motor is a function of the reference load output from the motor, a tare function is executed and the reference load output from the motor is reset to zero (0). Set. When the tare function is executed, the control system of the atelectomy system uses the load output from the same predetermined range of motors, regardless of the reference load output from the motor, and instead the load output from the determined motor. And / or adjust the control signal value and / or other values based on the reference load output from the motor. When using the tare function to set the maximum load output from the motor, the maximum load output from the motor may be a predetermined value greater than zero (0) or some other value.
いくつかの場合において、制御システム(例えば、制御部52または他の適切な制御部を含む)は、モータからの負荷出力を自動的に決定し、モータが起動および/または最初に回転した後にモータからの最大負荷出力を設定するように構成できる。一例では、制御システムは、モータからの負荷出力を自動的に決定し、モータが始動および/または最初に回転した後の所定のタイミングでモータからの最大負荷出力を設定することができる。所定のタイミングの例としては、限定するものではないが、モータの始動後および/またはモータの最初の回転の後0.5秒、1秒、2秒、5秒、10秒、および/または他の適切な時間を含む。
In some cases, the control system (including, for example,
上述のように、アテレクトミーシステムは、選択可能なボタン(例えば、ボタン27または他の適切なボタン)を含み得、これは、モータからの負荷の決定を開始し、モータの始動後および/またはモータが最初に回転した後のモータの最大負荷出力を設定するために選択または他の方法で作動され得る。一例では、ボタンが含まれる場合、ボタンを作動させて、本明細書で説明する技法または他の適切な技法の一つまたは複数を使用して、モータからの最大負荷出力を最初に設定することができる。付加的または代替的に、ボタンは、アテレクトミーシステムの動作中の任意の適切な時間に、本明細書に記載の技術または他の適切な技術の一つ以上を使用して、モータからの最大負荷出力を設定するために作動され得る。一例では、ボタンを最初に作動させて、モータからの最大負荷出力の設定を最初に開始し、その後再び作動させて、モータからの最大負荷出力を2回目に設定することができる。このような例は、処置中に回転デバイス20および/または駆動シャフト18が患者の血管系に再配置された場合、および/または一つまたは複数の他の適切な例で発生する可能性がある。さらなる例では、アテレクトミーシステムは、モータの起動時および/または1回目のモータの最初の回転時にモータからの最大負荷出力の初期設定を最初に自動的に開始するように構成でき、続いてボタンを作動して2回目のモータからの最大負荷出力を設定することができる。ボタンは、アテレクトミーシステムに含まれる場合、一つまたは複数の適切な付加的または代替的な方法でモータからの最大負荷出力を設定するために利用することができる。
As mentioned above, the atherectomy system may include a selectable button (eg,
モータからの最大負荷出力を設定106した後、アテレクトミーシステムは、モータの制御信号を決定する108ように構成され得る。制御信号は、モータからの負荷出力が設定されたモータからの最大負荷出力を下回り、しかも外部負荷(例えば、駆動シャフト、回転デバイス、長尺部材に作用する負荷、および/またはモータからの負荷出力の伝達に影響するアテレクトミーシステムの他の構成要素に作用する負荷)を鑑みても閉塞を通過させるために回転デバイスに十分な負荷を提供するのに十分であるように、本明細書で論じる技術を含むがこれに限定されない任意の適切な方法で構成され得る。制御信号が決定されると108、アテレクトミーシステムの制御部は、モータまたはアテレクトミーシステムの他の構成要素に制御信号を出力して110、モータからの負荷出力が閉塞を通過するのに十分であり且つ設定されたモータからの最大負荷出力を下回ったままであることを確実とする制御信号に従ってモータおよび回転デバイスの回転を制御する。
After setting the maximum load output from the
図9は、アテレクトミーシステム(例えば、アテレクトミーシステム10または他の適切なアテレクトミーシステム)の設定されたモータ(例えば、モータ37または他の適切なモータ)の最大負荷出力がモータからの出力負荷の安全限界値を超えないことを確実にする方法200を示す。モータからの負荷出力の安全限界値は、これらに限定されないが、アテローム切除術の手技やモータなどのアテレクトミーシステムの構成要素の構成、駆動シャフトの構成(例えば、駆動シャフト18または他の適切な駆動シャフト)、回転デバイスの構成(例えば、回転デバイス20または他の適切な回転デバイス)、カテーテルまたはシースの構成(例えば、長尺部材22または他の適切な長尺部材)、および/またはアテレクトミーシステムの一つ以上の他の構成要素などの様々な要因に基づいて設定され得る。
FIG. 9 shows that the maximum load output of a set motor (eg,
方法200では、モータの負荷出力に基づく値を決定することができる202。いくつかの場合において、モータの負荷出力に基づいて決定された値202は、負荷出力の基準値と見なされるが、これは必須ではない。モータの負荷出力に基づいて決定された値は、モータからの負荷出力(例えば、本明細書で論じるように、決定または推定されたモータからの負荷出力)に等しくてもよく、および/またはモータからの負荷出力の関数であってもよい。いくつかの場合において、モータからの負荷出力に基づく決定された値は、メモリ(例えば、メモリ40または他の適切なメモリ)に格納されてもよい。
In
モータからの負荷出力に基づく値を決定した後、方法200は、決定された値を閾値と比較すること204を含むことができる。いくつかの場合において、決定された値は基準負荷出力値であってもよく、閾値は閾値基準負荷出力値であってもよい。
After determining a value based on the load output from the motor,
閾値は、上述の「安全限界」値と同様に、アテレクトミーシステムの「安全限界」負荷出力値に関連付けられてもよいが、これは必須ではない。閾値の一つの使用例では、閾値は、回転デバイスでの負荷出力が安全限界を超えないことを確実にすることを容易にするように利用および構成され得る。 The threshold may be associated with the "safety limit" load output value of the atherectomy system, similar to the "safety limit" value described above, but this is not required. In one use of the threshold, the threshold can be utilized and configured to facilitate ensuring that the load output on the rotating device does not exceed the safety limit.
決定された値を閾値と比較するとき204、決定206は、決定された値が閾値に達するか、または閾値を超えるかに関して、アテレクトミーシステムの制御部(例えば、制御部52または他の適切な制御部)によってなされ得る。代替的には、ユーザは、ステップ206で決定を行い、比較の結果をアテレクトミーシステムに入力することができる。
When comparing the determined value to the
決定された値が閾値に達していない、または超えていない場合、アテレクトミーシステムのユーザまたは制御部は、決定された値に基づいてモータからの最大負荷出力の値を設定することができる208。一例では、モータからの最大負荷出力の値は、モータからの所定量の負荷出力(例えば、モータからの許容可能な負荷出力の所定範囲の幅)と決定された値との合計に等しくてもよく、もしくは、モータからの所定量の負荷出力および決定された値の関数の値に等しくてもよい。いくつかの場合において、モータからの最大負荷出力は、モータからの所定量の負荷出力および決定された値に基づいて、モータからの最大負荷出力がいかにして決定されるか説明される方法100のステップ106に関する方法と同様の方法、および/または他の適切な方法で決定され得る。
If the determined value has not reached or exceeded the threshold, the user or control unit of the atherectomy system can set the value of the maximum load output from the motor based on the
決定された値が閾値に達したか、閾値を超えたとき、アテレクトミーシステムのユーザまたは制御部は、閾値に基づいて、モータからの最大負荷出力の値を設定することができる210。一例では、モータからの最大負荷出力の値は、モータからの所定量の負荷出力と閾値との合計に等しくてもよく、もしくは、モータからの所定量の負荷出力および閾値の関数の値に等しくてもよい。いくつかの場合において、モータからの最大負荷出力は、モータからの所定量の負荷出力および閾値に基づいて、モータからの最大負荷出力がいかにして決定されるか説明される方法100のステップ106に関する方法と同様の方法、および/または他の適切な方法で決定され得る。
When the determined value reaches or exceeds the threshold, the user or control unit of the atherectomy system can set the value of the maximum load output from the motor based on the
ステップ208および/またはステップ210で決定されると、モータからの最大負荷出力の値は、処理部(例えば、処理部38または他の処理部)によるアクセスのためにメモリに格納され得る。いくつかの場合において、アテレクトミーシステムの制御部は、方法100のステップ108および110に関して上述したのと同様の方法で、および/または他の適切な方法で、決定されたモータからの最大負荷出力を考慮して、モータの制御信号を決定して出力することができる。
Determined in
必ずしも図示されていないが、本明細書で説明される方法(例えば、方法100、200、および/または他の方法)は、本明細書で説明されるステップ以外の一つまたは複数のステップを含み得、および/または説明されるステップは、特に明記されていない限り必要に応じて、一つまたは複数の他の順番で実行され得る。さらに、本明細書に記載の方法は、要求または開始時に、アテレクトミーシステム10の動作中に、継続的に、所定の間隔で継続的に、および/または他のタイミングで繰り返されてもよい。
Although not necessarily illustrated, the methods described herein (eg,
当業者は、本開示が、本明細書に記載および企図される特定の実施形態以外の様々な形態で明示され得ることを認識するであろう。例えば、本明細書で説明されるように、様々な実施形態は、様々な機能を実行するものとして説明された一つまたは複数のモジュールを含む。しかしながら、他の実施形態は、説明された機能を、本明細書に説明されたものよりも多くのモジュールにわたって分割する追加のモジュールを含み得る。さらに、他の実施形態は、記載された機能をより少ないモジュールに統合することができる。 Those skilled in the art will recognize that this disclosure may be manifested in various forms other than the particular embodiments described and contemplated herein. For example, as described herein, various embodiments include one or more modules described as performing different functions. However, other embodiments may include additional modules that divide the described functionality across more modules than those described herein. In addition, other embodiments can integrate the described functions into fewer modules.
全てではない実施形態に関して様々な特徴を説明したが、本開示は、それらの特徴が任意の実施形態に含まれ得ることを企図する。さらに、本明細書に記載の実施形態は、記載された様々な特徴のいくつかの組み合わせを省略しているかもしれないが、この開示は、記載された各特徴の任意の組み合わせを含む実施形態を想定している。したがって、添付の特許請求の範囲に記載されている本開示の範囲および精神から逸脱することなく、形態および詳細の変更を行うことができる。 Although various features have been described for, but not all, embodiments, the present disclosure contemplates that those features may be included in any embodiment. Moreover, although the embodiments described herein may omit some combinations of the various features described, this disclosure comprises any combination of the various features described. Is assumed. Therefore, changes in form and details can be made without departing from the scope and spirit of the present disclosure set forth in the appended claims.
Claims (10)
前記駆動シャフトの第1の端部に結合された回転先端と、
前記駆動シャフトの第2の端部に結合され、前記回転先端を回転させるように構成されたモータと、
前記モータからの出力を制御するように構成された制御部であって、該制御部は
前記モータの最初の回転後に前記モータからの出力を決定し、決定された前記モータからの出力に基づいて前記モータの最初の回転後に前記モータからの最大出力を設定するように構成されている、前記制御部と、を備えるアテレクトミーシステム。 With the drive shaft,
With the rotating tip coupled to the first end of the drive shaft,
A motor coupled to the second end of the drive shaft and configured to rotate the rotary tip.
A control unit configured to control the output from the motor, and the control unit is
It is configured to determine the output from the motor after the first rotation of the motor and set the maximum output from the motor after the first rotation of the motor based on the determined output from the motor. An atelectomy system including the control unit.
決定された前記モータからの出力を閾値と比較し、
前記決定された前記モータからの出力が前記閾値に達するか超える場合は、モータからの基準出力を前記閾値に設定し、
前記決定された前記モータからの出力が前記閾値に達しない場合は、前記モータからの基準出力を前記決定された前記モータからの出力に設定し、
前記モータからの基準出力に基づいて、前記モータからの前記最大出力を設定する、請求項1~3のうちのいずれか一項に記載のアテレクトミーシステム。 The control unit
The determined output from the motor is compared with the threshold value, and
If the determined output from the motor reaches or exceeds the threshold, the reference output from the motor is set to the threshold.
When the determined output from the motor does not reach the threshold value, the reference output from the motor is set to the output from the determined motor.
The atherectomy system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the maximum output from the motor is set based on the reference output from the motor.
前記制御部は、前記ボタンの作動時に前記モータからの基準出力をゼロに設定するように構成されている、請求項5に記載のアテレクトミーシステム。 With more buttons
The atherectomy system according to claim 5 , wherein the control unit is configured to set a reference output from the motor to zero when the button is activated.
前記制御部は、前記ボタンの作動時に前記モータからの最大出力を設定するように構成されている、請求項5~7のうちのいずれか一項に記載のアテレクトミーシステム。 With more buttons
The atherectomy system according to any one of claims 5 to 7 , wherein the control unit is configured to set a maximum output from the motor when the button is activated.
前記制御部は、前記モータの最初の回転後のモータからの最大出力を1回目に設定し、前記ボタンの作動に応答して前記モータの最初の回転後の前記モータからの最大出力を2回目に設定するように構成されており、前記2回目は前記1回目の後である、請求項1~9のうちのいずれか一項に記載のアテレクトミーシステム。 With more buttons
The control unit sets the maximum output from the motor after the first rotation of the motor for the first time, and sets the maximum output from the motor after the first rotation of the motor for the second time in response to the operation of the button. The atelectomy system according to any one of claims 1 to 9 , wherein the second time is after the first time.
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